CH680088A5

CH680088A5 - Three=dimensional cavity inspection appts.

Info

Publication number: CH680088A5
Application number: CH4560/89A
Authority: CH
Inventors: Robert Apter; Louis-Francais Pau; Carsten Agerskov; Ulrik Jacobi; Henrik Sloth
Original assignee: Elpatronic Ag
Priority date: 1989-12-19
Filing date: 1989-12-19
Publication date: 1992-06-15

Abstract

A conveyor (12) moves the hollow body (esp. bottle) on a circular path through an inspection region, where it is tuned about an axis of symmetry, parallel to the axis of the circular path. A unit (16) illuminates the body in the inspection region. A photodetector receives the light from the body. Plane mirrors (34) are arranged at a given angle to one another in the light path between the inspection region and the photodetector. The speed of the conveyor and of the rotation of the body are chosen so that the body makes one turn in the inspection zone and 1/n of a turn for each of n mirrors. The angle between one mirror and another, with the plane of the mirror at right angles to the plane of the conveyor tracks, is 1/n of the total angle of the inspection region.

Description

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CH 680 088 A5 CH 680 088 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur dreidimensionalen lnspektion von lichtdurchlässigen Hohlkörpern, The invention relates to a device for the three-dimensional inspection of translucent hollow bodies,

- mit einem Förderer zum Bewegen der Hohlkörper auf einer Kreisbahn durch einen Inspektionsbereich unter gleichzeitigem Drehen der Hohlkörper um eine Symmetrieachse, die zur Achse der Kreisbahn parallel ist, with a conveyor for moving the hollow bodies on a circular path through an inspection area while simultaneously rotating the hollow bodies about an axis of symmetry which is parallel to the axis of the circular path,

- mit einer Beleuchtungseinrichtung für die im Inspektionsbereich befindlichen Hohlkörper, with a lighting device for the hollow bodies located in the inspection area,

- mit einem Fotodetektor zum Empfangen von Licht, das von den im Inspektionsbereich befindlichen Hohlkörpern ausgeht, und with a photodetector for receiving light emanating from the hollow bodies located in the inspection area, and

- mit einer Gruppe von im Lichtstrahlengang hintereinander angeordneten und gegeneinander abgewinkelten festen, ebenen Spiegeln. - With a group of fixed, flat mirrors arranged one behind the other in the light beam path and angled relative to one another.

Eine aus EP-B1 0 151 059 bekannte Vorrichtung der vorgenannten Art dient zur Inspektion der Gesamtheit der Oberfläche von lichtdurchlässigen Hohlkörpern. Als Förderer hat die bekannte Vorrichtung eine kontinuierlich bewegtes Transport-Sternrad, dem ein äusseres Organ zum Drehen der Hohlkörper um deren Symmetrieachse zugeordnet ist. Die Beleuchtungseinrichtung besteht aus einer Laserlichtquelle, die einen Laserstrahl über einen Drehspiegel mit horizontaler Achse auf eine Gruppe von vier festen, ebenen Spiegeln richtet, welche in einer vertikalen Reihe übereinander angeordnet sind. Die ebenen Spiegel liefern aufgrund der Drehung des Drehspiegels einen schwingenden Lichtstrahl, der über einen Schwingspiegel auf den Hohlkörper geworfen wird. Der Schwingspiegel begleitet durch seine Schwingbewegung den vor ihm in Drehung befindlichen Hohlkörper während einer vollständigen Umdrehung und bestreicht dabei mit dem Lichtstrahl den Hohlkörper in aufeinanderfolgenden Diametralebenen. Der Photodetektor ist ein Empfänger mit einem lichtempfindlichen Schirm, der vom durchscheinenden Licht beleuchtet wird. Bei der bekannten Vorrichtung dient als Organ zum Drehen der Gegenstände ein Treibriemen, der auf der dem lichtempfindlichen Schirm zugewandten Seite der Hohlkörper an deren Seitenwand in einer Zwischenhöhe anliegt und dadurch den Hohlkörper in diesem Bereich abschattet. Damit auch dieser im toten Winkel gelegene Bereich inspiziert werden kann, ist die vertikale Reihe fester Spiegel vorgesehen, welche unter verschiedenen Neigungswinkeln konvergierende Lichtstrahlen liefern, so dass unter Umgehung des Treibriemens die Gesamtheit der Oberfläche des Hohlkörpers im durchscheinenden Licht inspiziert werden kann. A device of the aforementioned type known from EP-B1 0 151 059 is used to inspect the entirety of the surface of translucent hollow bodies. As a conveyor, the known device has a continuously moving star wheel, to which an external member for rotating the hollow body about its axis of symmetry is assigned. The lighting device consists of a laser light source, which directs a laser beam via a rotating mirror with a horizontal axis to a group of four fixed, flat mirrors, which are arranged in a vertical row one above the other. Due to the rotation of the rotating mirror, the plane mirrors provide a vibrating light beam which is thrown onto the hollow body via a vibrating mirror. The oscillating mirror accompanies the hollow body in front of it during its complete rotation by means of its oscillating movement and sweeps the hollow body in successive diametrical planes with the light beam. The photodetector is a receiver with a light-sensitive screen that is illuminated by the translucent light. In the known device, a drive belt serves as the organ for rotating the objects, which rests on the side of the hollow body facing the light-sensitive screen on its side wall at an intermediate height and thereby shades the hollow body in this area. So that this area located in the blind spot can also be inspected, the vertical row of fixed mirrors is provided, which deliver converging light beams at different angles of inclination, so that the entire surface of the hollow body can be inspected in the translucent light bypassing the drive belt.

Nachteilig ist bei der bekannten Vorrichtung, dass sie bewegte Spiegel, nämlich einen Dreh- und einen Schwingspiegel benötigt, deren Bewegung genau aufeinander und auf die Bewegung des Sternrads abgestimmt sein und abgestimmt bleiben muss. Besonders schwierig wird das, wenn als Photodetektor eine Zeilenkamera od.dgl. benutzt wird, deren Prozessor die einzelnen Zeilen zeitgerecht zu einem Gesamtbild des zu inspizierenden Hohlkörpers zusammensetzen muss. Weiter ist problematisch, dass bewegte Spiegel wie der Schwingspiegel, der bei der bekannten Vorrichtung durch einen mechanischen Nocken in der Bewegungsrichtung des Förderers über den Inspektionsbereich mitgenommen und dann schnell zurückgestellt wird, Ver-schleiss unterliegen und zumindest eine ständige Nachjustierung erfordern. Auf den Schwingspiegel kann bei der bekannten Vorrichtung aber nicht verzichtet werden, weil sonst keine ausreichende Inspektionszeit verfügbar wäre. Über die Art der Auswertung der von dem lichtempfindlichen Schirm der bekannten Vorrichtung gelieferten Bilder finden sich in der EP-B1 0 151 059 keine Angaben. A disadvantage of the known device is that it requires moving mirrors, namely a rotating mirror and an oscillating mirror, the movement of which must be coordinated and remain coordinated with one another and with the movement of the star wheel. This becomes particularly difficult if a line scan camera or the like is used as the photodetector. is used, the processor of which must assemble the individual lines in good time to form an overall picture of the hollow body to be inspected. Another problem is that moving mirrors such as the oscillating mirror, which in the known device is carried along by a mechanical cam in the direction of movement of the conveyor over the inspection area and then quickly reset, are subject to wear and at least require constant readjustment. In the known device, however, the oscillating mirror cannot be dispensed with, because otherwise sufficient inspection time would not be available. There is no information in EP-B1 0 151 059 on the type of evaluation of the images supplied by the light-sensitive screen of the known device.

Aus der EP-A2 0 293 510 ist eine Vorrichtung bekannt, die zum Inspizieren der Seitenwände von Flaschen vorgesehen ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird ebenfalls von einem Schwingspiegel und sogar von einem Schwingobjektiv Gebrauch gemacht, um die zu inspizierende Flasche vom Anfang bis zum Ende des Inspektionsbereiches zu verfolgen. Diese bekannte Vorrichtung weist daher die gleichen Nachteile wie die oben erstgenannte bekannte Vorrichtung auf. Bei Verwendung eines Schwingobjektivs statt eines Schwingspiegels dürften die Probleme überdies noch grösser werden, weil die Optik extrem genau bewegt werden muss, wenn überhaupt verwertbare Bilder erzielt werden sollen. A device is known from EP-A2 0 293 510, which is provided for inspecting the side walls of bottles. In this known device, use is also made of an oscillating mirror and even an oscillating objective in order to track the bottle to be inspected from the beginning to the end of the inspection area. This known device therefore has the same disadvantages as the above-mentioned known device. When using a vibrating lens instead of an oscillating mirror, the problems are likely to become even greater because the optics have to be moved extremely precisely if usable images are to be achieved at all.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass keine bewegten Spiegel erfoderlich sind. The object of the invention is to design a device of the type mentioned in the introduction in such a way that no moving mirrors are required.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, According to the invention, this object is achieved by

- dass die Beleuchtungseinrichtung eine verteilte Lichtquelle ist, die ausserhalb der Kreisbahn angeordnet ist und die Hohlkörper in dem Inspektionsbereich homogen beleuchtet, the lighting device is a distributed light source which is arranged outside the circular path and homogeneously illuminates the hollow bodies in the inspection area,

- dass der Photodetektor Teil einer Zeilenkamera mit zugeordnetem Prozessor zur zeilenweisen Bildverarbeitung ist, und - That the photodetector is part of a line camera with an assigned processor for line-by-line image processing, and

- dass die Spiegel in dem Lichtstrahlengang zwischen dem Inspektionsbereich und dem Photodetektor und in einer quer zur Achse der Kreisbahn gelegenen horizontalen Reihe angeordnet sind. - That the mirrors are arranged in the light beam path between the inspection area and the photodetector and in a horizontal row located transversely to the axis of the circular path.

Die einzigen bewegten Teile sind bei der Vorrichtung nach der Erfindung der Förderer und die durch diesen auf einer Kreisbahn bewegten und dabei um ihre Symmetrieachse gedrehten Hohlkörper, bei denen es sich vorzugsweise um Flaschen mit Verschlussgewinde handelt, das zur Ermittlung von Defekten inspiziert werden soll. Im gesamten Inspektionsbereich werden die Hohlkörper homogen beleuchtet. In the device according to the invention, the only moving parts are the conveyor and the hollow bodies which are moved on a circular path and rotated about their axis of symmetry and which are preferably bottles with a closure thread which are to be inspected to determine defects. The hollow bodies are illuminated homogeneously throughout the inspection area.

Als Beleuchtungseinrichtung kann eine «Vorrichtung zum Beleuchten eines zu inspizierenden Bereiches einer Flasche od.dgl.» benutzt werden, die den Gegenstand einer weiteren Patentanmeldung der Anmelderin bildet. Bei dieser Art von Beleuchtungsvorrichtung wird von dem Lichtpumpeffekt Gebrauch gemacht, also von einem Effekt, von dem bislang hauptsächlich auf dem Gebiet der Lichtleitfasern Gebrauch gemacht worden ist. Die Ausnutzung des Lichtpumpeffekts wird bei dieser Beleuchtungsvorrichtung dadurch ermöglicht, dass sich ein Teil der Lichtquelle auf einem Kegelschnitt befindet und daher ein wesentlicher Teil der Licht- A "device for illuminating an area of a bottle to be inspected or the like." are used, which is the subject of another patent application by the applicant. This type of lighting device makes use of the light pumping effect, that is to say an effect which has hitherto mainly been used in the field of optical fibers. The use of the light pump effect is made possible in this lighting device by the fact that part of the light source is on a conic section and therefore a substantial part of the light

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energie in das Glas gepumpt wird, das sich dann wie ein optischer Wellenleiter verhält. Bei der Betrachtung addiert sich das durch den Lichtpumpeffekt in das Glas gelangte Licht zu dem mittels Durchlicht-Beleuchtung in das Glas gelangten Licht. energy is pumped into the glass, which then behaves like an optical waveguide. When viewed, the light entering the glass due to the light pump effect is added to the light entering the glass by means of transmitted light illumination.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist die Gruppe fester Spiegel im Gegensatz zu der aus der EP-B1 0 151 059 bekannten Vorrichtung, wo die Gruppe fester Spiegel in dem Lichtstrahlengang zwischen dem Inspektionsbereich und der Beleuchtungseinrichtung in einer vertikalen Reihe angeordnet ist, in dem Lichtstrahlengang zwischen dem Inspektionsbereich und dem Photodetektor und in einer quer zur Hohlkörpersymmetrieachse gelegenen horizontalen Reihe angeordnet. Die Hohlkörper, die sich durch den Inspektionsbereich bewegen, werden daher durch die Gruppe fester Spiegel nacheinander auf den Photodetektor der Zeilenkamera abgebildet. Deren Prozessor setzt die vorübergehend in einem Zeilenabtastspeicher abgespeicherten, zeilenweise nacheinander empfangenen Bilder von Teilumfangsbereichen jedes sich um seine Symmetrieachse drehenden Hohlkörpers zu über dem Umfang vollständigen Zeilen desselben zusammen, da wie üblich jeder Hohlkörper bei seiner Bewegung durch den Inspektionsbereich eine vollständige Umdrehung um seine Symmetrieachse ausführt. Bei n = 4 Spiegeln nimmt der erste Spiegel ein Viertel des Umfangs des Hohlkörpers in dessen zu inspizierenden Bereich auf, der zweite Spiegel das zweite Viertel, der dritte Spiegel das dritte Viertel und der vierte Spiegel das vierte Viertel. Das daraus zeilenweise erzeugte Gesamtbild ist eine Abwicklung des gesamten Umfangs des Hohlkörpers, z.B. des vollständigen Gewindebereiches. Der Lichtweg zwischen dem Objektiv der Zeilenkamera und jedem Hohlkörper in dem Inspektionsbereich hat immer dieselbe Länge, weil jeder Spiegel gegenüber dem vorhergehenden Spiegel so abgewinkelt ist, dass die genannte Länge konstant bleibt. Die bei solchen Zeilenkameras üblicherweise geringe Schärfentiefe des Objektivs lässt sich durch die er-findungsgemässe Spiegelanordnung optimal ausnützen. In the device according to the invention, in contrast to the device known from EP-B1 0 151 059, where the group of fixed mirrors is arranged in a vertical row in the light beam path between the inspection area and the lighting device, the group of fixed mirrors is in the light beam path arranged between the inspection area and the photodetector and in a horizontal row lying transverse to the axis of symmetry of the hollow body. The hollow bodies that move through the inspection area are therefore imaged one after the other by the group of fixed mirrors on the photodetector of the line scan camera. The processor composes the images of partial circumferential regions of each hollow body rotating about its axis of symmetry, temporarily stored in a line scan memory and received one line after the other, to complete lines of the same over its circumference, since, as usual, each hollow body makes a complete revolution around its axis of symmetry when it moves through the inspection area . With n = 4 mirrors, the first mirror takes up a quarter of the circumference of the hollow body in the area to be inspected, the second mirror the second quarter, the third mirror the third quarter and the fourth mirror the fourth quarter. The overall image generated line by line is a development of the entire circumference of the hollow body, e.g. of the complete thread range. The light path between the lens of the line scan camera and each hollow body in the inspection area always has the same length, because each mirror is angled relative to the previous mirror in such a way that the length mentioned remains constant. The usually shallow depth of field of the lens in such line scan cameras can be optimally used by the mirror arrangement according to the invention.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Advantageous embodiments of the invention form the subject of the dependent claims.

Die Höhenversetzung der Spiegel in der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 ermöglicht, auf jeden Spiegel den gleichen Bereich der zu inspizierenden Hohlkörper abzubilden und in Verbindung mit der gegenseitigen Winkelversetzung der Spiegel in der Horizontalebene die durch jeden Spiegel gelieferten Teilbilder (nach vorübergehender Speicherung und Verarbeitung) jeweils in einer Zeile übereinander abzubilden. The height offset of the mirrors in the embodiment of the invention according to claim 2 enables the same area of the hollow bodies to be inspected to be imaged on each mirror and, in conjunction with the mutual angular displacement of the mirrors in the horizontal plane, the partial images provided by each mirror (after temporary storage and processing) to be displayed one above the other in a row.

Bei dem Ausführungsbeipiel mit n = 4 Spiegeln und bei einer Winkelbreite des Inspektionsbereiches von 45° beträgt in der Ausgestaltung der Erfindung nach den Ansprüchen 3 und 4 der gegenseitige Winkelabstand der Spiegel 11,25° und der gegenseitige Winkelabstand der Hohlkörper auf dem Förderer 22,5°. Wenn der erste und der dritte Spiegel jeweils auf die Mitte des Abstands zwischen zwei Hohlkörpern auf dem Förderer ausgerichtet sind, nehmen daher der erste und der dritte Spiegel gleichzeitg ein Bild auf, und der zweite und der vierte Spiegel nehmen keine Bilder auf, wogegen bei entsprechender Weiterbewegung der Hohlkörper dann der zweite und der vierte Spiegel Bilder aufnehmen, und der erste und der dritte Spiegel keine Bilder aufnehmen. In the embodiment with n = 4 mirrors and with an angular width of the inspection area of 45 °, in the embodiment of the invention according to claims 3 and 4, the mutual angular distance of the mirrors is 11.25 ° and the mutual angular distance of the hollow bodies on the conveyor 22.5 °. Therefore, when the first and third mirrors are each aligned with the center of the distance between two hollow bodies on the conveyor, the first and third mirrors take an image at the same time, and the second and fourth mirrors do not take any images, whereas the corresponding one Further movement of the hollow body then the second and fourth mirrors take pictures, and the first and third mirrors do not take pictures.

Durch die Justierbarkeit der Winkelstellungen der Spiegel in der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 lässt sich die Spiegelgruppe auf eine bestimmte Teilung des Förderers einstellen und bei Bedarf nachstellen. Due to the adjustability of the angular positions of the mirrors in the embodiment of the invention according to claim 5, the mirror group can be adjusted to a specific division of the conveyor and readjusted if necessary.

Zur Verkleinerung der Baugrösse der Kameraeinrichtung ist in der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 6 ein Umlenkspiegel in dem Strahlengang angeordnet, welcher den Lichtstrahlengang einmal umlenkt, bevor dieser das Kameraobjektiv erreicht. In order to reduce the size of the camera device, a deflection mirror is arranged in the beam path in the embodiment of the invention, which deflects the light beam path once before it reaches the camera lens.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt An embodiment of the invention is described below with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht einer Flaschenprüfmaschine, welche mit der Inspektionsvorrichtung nach der Erfindung versehen ist, 1 is an overall perspective view of a bottle testing machine, which is provided with the inspection device according to the invention,

Fig. 2 die Inspektionsebene der Flaschenprüfmaschine nach Fig. 1 in Draufsicht, 2 is a top view of the inspection plane of the bottle testing machine according to FIG. 1,

Fig. 3 als Einzelheit in perspektivischer Darstellung die Inspektionsvorrichtung nach der Erfindung, 3 as a detail in perspective the inspection device according to the invention,

Fig. 4 als Einzelheit in Draufsicht die Inspektionsvorrichtung nach der Erfindung, und Fig. 4 as a detail in plan view of the inspection device according to the invention, and

Fig. 5 eine Ansicht der Kamera mit zugeordneten Spiegeln in Richtung eines Pfeils V in Fig. 4. 5 shows a view of the camera with assigned mirrors in the direction of an arrow V in FIG. 4.

Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel der Inspektion von Flaschen und unter Verwendung einer Gruppe von vier Spiegeln beschrieben, wobei die Vorrichtung zum Inspizieren des mit Gewinde versehenen Mündungsbereiches der Flaschen benutzt werden soll. Die Vorrichtung könnte statt dessen auch zum Inspizieren von anderen Bereichen von Flaschen oder anderen mehr oder weniger durchsichtigen Körpern aller Art wie Hohlgläsern, Hohlkörpern aus PET, usw. benutzt werden. The invention is described below using the example of the inspection of bottles and using a group of four mirrors, the device being used to inspect the threaded mouth region of the bottles. Instead, the device could also be used to inspect other areas of bottles or other more or less transparent bodies of all kinds, such as hollow glasses, hollow bodies made of PET, etc.

Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht einer Flaschenprüfmaschine, die eine insgesamt mit 10 bezeichnete Inspektionsvorrichtung für den mit Gewinde versehenen Flaschenmündungsbereich aufweist. Hinter den beiden in Fig. 1 vorn dargestellten Drehtischen ist ein dritter Drehtisch 12 vorgesehen, welchem die Inspektionsvorrichtung 10 zugeordnet ist. Die in-spektionsvorrichtung 10 besteht aus einer Inspektionseinheit 14 und einer Beleuchtungseinrichtung 16 mit einem Gehäuse 17 (das in den Fig. 2 und 4 der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden ist). 1 shows an overall view of a bottle testing machine which has an inspection device, designated overall by 10, for the threaded bottle mouth region. Behind the two turntables shown at the front in FIG. 1, a third turntable 12 is provided, to which the inspection device 10 is assigned. The inspection device 10 consists of an inspection unit 14 and an illumination device 16 with a housing 17 (which has been omitted in FIGS. 2 and 4 for the sake of clarity).

Gemäss Fig. 2 werden zu inspizierende Flaschen 18 mittels einer Schneckenspindel dem links dargestellten vorderen Drehtisch zugeführt, der die Flaschen 18 an den als Karussell ausgebildeten dritten Drehtisch 12 abgibt, welcher seinerseits die Flaschen 18 nach der Inspektion an den rechts dargestellten vorderen Drehtisch abgibt, welchem sie durch eine weitere Schneckenspindel entnommen werden. Die Transportrichtung ist in Fig. 2 jeweils durch schwarze Pfeile angegeben. Der Drehtisch According to FIG. 2, bottles 18 to be inspected are fed by means of a screw spindle to the front rotary table shown on the left, which delivers the bottles 18 to the third rotary table 12 designed as a carousel, which in turn delivers the bottles 18 after the inspection to the front rotary table shown on the right, which they are removed by another screw spindle. The direction of transport is indicated in FIG. 2 by black arrows. The turntable

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12 bewegt die Flaschen 18 auf einer Kreisbahn durch einen Inspektionsbereich 20. Dabei werden die Flaschen 18 um ihre Symmetrieachse, d.h. um ihre Längsachse gedreht, die zur Achse 22 der Kreisbahn, d.h. zur Mittelachse des Drehtisches 12 parallel ist. Zum Drehen der Flaschen um deren Längsachse dient ein Treibriemen 24, der nur in Fig. 3 dargestellt ist. 12 moves the bottles 18 on a circular path through an inspection area 20. The bottles 18 are moved around their axis of symmetry, i.e. rotated about its longitudinal axis, which is to the axis 22 of the circular path, i.e. is parallel to the central axis of the turntable 12. A drive belt 24, which is only shown in FIG. 3, is used to rotate the bottles about their longitudinal axis.

Die Beleuchtungseinrichtung 16, die ausserhalb der Kreisbahn auf der von der Inspektionseinheit 14 abgewandten Seite derselben angeordnet ist, besteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus dem Gehäuse 17, welches an der Vorderseite einen Schlitz aufweist, der mit einer Platte 26 aus hitzebeständigem Glas bedeckt ist. Die Platte 26 ist sandgestrahlt und empfängt Licht aus einer verteilten Lichtquelle 28 in Form von zu der Flaschenlängsachse parallelen Hochleistungslampen, welche auf einem Ellipsenbogen angeordnet sind. Die Beleuchtungseinrichtung 16 bewirkt so eine homogene Beleuchtung der Flaschen 18 in dem gesamten Inspektionsbereich 20. Eine ausführlichere Beschreibung der Beleuchtungseinrichtung 16 erübrigt sich, da diese Gegenstand der eingangs erwähnten weiteren deutschen Patentanmeldung der Anmelderin ist, auf die bezüglich weiterer Einzelheiten verwiesen wird. The lighting device 16, which is arranged outside the circular path on the side facing away from the inspection unit 14, in the exemplary embodiment shown consists of the housing 17, which has a slot on the front, which is covered with a plate 26 made of heat-resistant glass. The plate 26 is sandblasted and receives light from a distributed light source 28 in the form of high-power lamps which are parallel to the longitudinal axis of the bottle and which are arranged on an ellipse arch. The lighting device 16 thus brings about a homogeneous lighting of the bottles 18 in the entire inspection area 20. A more detailed description of the lighting device 16 is unnecessary since this is the subject of the applicant's further German patent application mentioned at the beginning, to which reference is made for further details.

Gemäss der Darstellung in den Fig. 2 bis 5 enthält die Inspektionseinheit 14 eine Zeilenkamera 30 und eine Gruppe 34 von in dem Lichtstrahlengang 32 zwischen dem Inspektionsbereich 20 und einem nicht dargestellten Photodetektor der Zeilenkamera angeordnete festen, ebenen Spiegeln 34a-34d, die in einer quer zur Achse 22 der Kreisbahn gelegenen horizontalen Reihe angeordnet und gegeneinander seitlich versetzt sind, d.h. in der Horizontalebene einen Winkel W (Fig. 3) miteinander bilden. Der nicht dargestellte Photodetektor der Zeilenkamera ist ein linearer CCD-Detektor. Zwischen der Gruppe 34 von Spiegein und der Zeilenkamera 30 ist ein Umlenkspiegel 36 in der Inspektionseinheit 14 vorgesehen. Die Zeilenkamera 30, der Umlenkspiegel 36 und die Gruppe 34 von Spiegeln sind gemeinsam auf einer Platte 38 befestigt, die auf in Fig. 5 ersichtliche Weise mittels eines Handrads 40 höhenverstellbar ist. Die Inspektionseinheit 14 hat auf der Eintrittsseite des Lichtstrahlenganges 32 ein Fenster mit einer Einlassscheibe 42, dessen Höhe auf den Höhenverstellbereich der Platte 38 abgestimmt ist. Mittels einer Konsole 44 ist die Inspektionseinheit 14 am Gestell der Flaschenprüfmaschine befestigt. 2 to 5, the inspection unit 14 contains a line camera 30 and a group 34 of fixed, plane mirrors 34a-34d arranged in the light beam path 32 between the inspection area 20 and a photodetector (not shown) of the line camera, which are arranged in a transverse direction arranged to the axis 22 of the circular path horizontal row and laterally offset from each other, ie form an angle W (FIG. 3) with one another in the horizontal plane. The line detector's photodetector, not shown, is a linear CCD detector. A deflection mirror 36 is provided in the inspection unit 14 between the group 34 of mirrors and the line camera 30. The line scan camera 30, the deflecting mirror 36 and the group 34 of mirrors are fastened together on a plate 38 which can be adjusted in height in a manner shown in FIG. 5 by means of a handwheel 40. The inspection unit 14 has a window with an inlet pane 42 on the entry side of the light beam path 32, the height of which is matched to the height adjustment range of the plate 38. The inspection unit 14 is fastened to the frame of the bottle testing machine by means of a bracket 44.

Aus der Darstellung in den Fig. 3 und 5 ist weiter zu erkennen, dass die Spiegel 34a-34d höhenversetzt hintereinander angeordnet sind. Ausserdem sind die Spiegel 34a-34d gegen die Vertikale so abgewinkelt, dass auf jedem Spiegel ein in der Vertikalen gleicher Bereich der Flasche 18 zum Inspizieren abgebildet wird. Die auf der Kreisbahn nacheinander inspizierten Gewindebereiche der Flaschen werden so durch die Spiegel 34a-45d in Zeilen übereinander abgebildet, wie es in der Darstellung in den Fig. 2 bis 4 zu erkennen ist. It can further be seen from the illustration in FIGS. 3 and 5 that the mirrors 34a-34d are arranged one behind the other with a height offset. In addition, the mirrors 34a-34d are angled against the vertical such that an area of the bottle 18 that is the same in the vertical is imaged on each mirror for inspection. The thread regions of the bottles inspected one after the other on the circular path are thus imaged in rows one above the other by the mirrors 34a-45d, as can be seen in the illustration in FIGS. 2 to 4.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind n = 4 Spiegel 34a-34d vorgesehen. Die Winkelbreite des Inspektionsbereiches 20 beträgt 45°. Die Spiegel 34a-34d haben in der horizontalen Reihe einen gegenseitigen Winkelabstand W von 1/n der Winkelbreite von 45°, also W = 11,25°. Der gegenseitige Abstand der Flaschen 18 auf dem Drehtisch 12 beträgt 2/n oder 22,5°. Die Spiegel 34a-34d sind auf nicht im einzelnen dargestellte Weise justierbar, damit der Winkel gegen die Vertikale und ihr gegenseitiger Winkel W eingestellt werden können. In the illustrated embodiment, n = 4 mirrors 34a-34d are provided. The angular width of the inspection area 20 is 45 °. In the horizontal row, the mirrors 34a-34d have a mutual angular distance W of 1 / n of the angular width of 45 °, that is to say W = 11.25 °. The mutual distance between the bottles 18 on the turntable 12 is 2 / n or 22.5 °. The mirrors 34a-34d are adjustable in a manner not shown in detail so that the angle against the vertical and their mutual angle W can be adjusted.

Die vier Lichtstrahlen des Lichtstrahlenganges 32, die von den Flaschen im Inspektionsbereich zu den Spiegeln und von diesen aus zu der Zeilenkamera 30 gehen, sind, nachdem die Justierung einmal vorgenommen worden ist, fest. Die ebenen Spiegel 34a-34d sind jeweils um eine halbe Teilung, d.h. um 11,25° gegenüber dem nächsten Spiegel um die Vertikale verdreht. Die Spiegel 34a-34d sind auf die Mitte der Teilung, d.h. auf die Mitte der Lücke zwischen jeweils zwei Flaschen ausgerichtet. In einem Zeitpunkt ti sind zwei Flaschen in den in Fig. 4 schraffierten Positionen und werden daher vom Spiegel 34a und vom Spiegel 34c gesehen. Die Spiegel 34b und 34d sehen in dem Zeitpunkt ti keine Flaschen, weil diesen in diesem Zeitpunkt keine Flaschen gegenüberliegen. In einem Zeitpunkt t2 sind die Flaschen weitergewandert, und nun sehen die Spiegel 34b und 34d jeweils eine Flasche, und die Spiegel 34a und 34c sehen keine Flasche. Es sehen also immer die Spiegel 34a, 34c oder 34b, 34d eine Flasche, da zwei Spiegel auf die Teilungsmitte gerichtet sind (schraffierte Positionen) und zwei Spiegel auf die Teilungspositionen (unschraffierte Positionen). Weil sich jede Flasche bei ihrer Translationsbewegung auf der Kreisbahn gleichzeitig um ihre Längsachse dreht und innerhalb des Inspektionsbereiches 20 eine vollständige Umdrehung um ihre Längsachse ausführt, nimmt jeder Spiegel 34a-34d ein Viertel des Umfangs der Flasche in deren Gewindebereich auf. Zwei Viertel werden jeweils gleichzeitig aufgenommen, da zwei Spiegel zwei Flaschen zur Zeit ti und die beiden anderen Spiegel zwei Flaschen zur Zeit t2 sehen. Der Zeilenkamera 30 ist ein nicht dargestellter Prozessor zugeordnet, bei dem es sich um einen Einzelbildspeicher mit zugeordneter Zeilenabtastschnittstelle handelt, so dass die Zeilendetektorbilder, welche der Photodetektor liefert, Zeile für Zeile zusammengesetzt werden können, um eine Abwicklung des dreidimensionalen Gewindebildes in zwei Dimensionen zu erzeugen. Eine digitale Speichervorrichtung sorgt dafür, dass die Detektorausgangssignale jeder Zeit aufgezeichnet und dann in der richtigen Lage und gegenseitigen Beziehung dargestellt werden. Ein der Zellenkamera 30 nachgeschalteter Monitor zeigt dann die vier Bilder übereinander an, wobei die Anzeigezeile aus vier Teilen besteht, die von den vier Spiegeln nacheinander aufgenommen worden sind. Das vom ersten Spiegel 34a aufgenommene Bild bildet dabei das unterste Viertel der Zeile, und die übrigen Bildviertel sind darüber angeordnet, wie es aus Fig. 3 ersichtlich ist. The four light beams of the light beam path 32, which go from the bottles in the inspection area to the mirrors and from there to the line scan camera 30, are fixed once the adjustment has been carried out. The plane mirrors 34a-34d are each divided by half, i.e. rotated about the vertical by 11.25 ° in relation to the next mirror. The mirrors 34a-34d are on the center of the division, i.e. aligned to the middle of the gap between two bottles. At a time ti, two bottles are in the hatched positions in FIG. 4 and are therefore seen by mirror 34a and mirror 34c. The mirrors 34b and 34d see no bottles at the time ti because there are no bottles opposite them at this time. At a time t2, the bottles have moved on, and now the mirrors 34b and 34d each see a bottle and the mirrors 34a and 34c do not see a bottle. The mirrors 34a, 34c or 34b, 34d therefore always see a bottle, since two mirrors are directed towards the center of the division (hatched positions) and two mirrors at the division positions (hatched positions). Because each bottle simultaneously rotates about its longitudinal axis during its translational movement on the circular path and makes a complete revolution about its longitudinal axis within the inspection area 20, each mirror 34a-34d receives a quarter of the circumference of the bottle in its threaded area. Two quarters are recorded simultaneously, since two mirrors see two bottles at time ti and the other two mirrors see two bottles at time t2. The line camera 30 is assigned a processor (not shown), which is a single image memory with an assigned line scanning interface, so that the line detector images which the photodetector supplies can be combined line by line in order to produce a development of the three-dimensional thread image in two dimensions . A digital storage device ensures that the detector output signals are recorded at all times and then displayed in the correct position and mutual relationship. A monitor connected downstream of the cell camera 30 then displays the four images one above the other, the display line consisting of four parts which have been recorded in succession by the four mirrors. The image picked up by the first mirror 34a forms the bottom quarter of the line, and the remaining image quarters are arranged above it, as can be seen from FIG. 3.

Claims

1. Device for three-dimensional inspection of translucent hollow bodies,

5

10th

15

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

4th

7

CH 680 088 A5

with a conveyor for moving the hollow bodies on a circular path through an inspection area while simultaneously rotating the hollow bodies about an axis of symmetry which is parallel to the axis of the circular path,

? with a lighting device for the hollow bodies located in the inspection area,

- With a photodetector for receiving

\ Light emanating from the hollow bodies located in the inspection area, and

with a group of fixed, plane mirrors arranged one behind the other in the light beam path and angled relative to one another, characterized in that

- That the lighting device (16) is a distributed light source (28) which is arranged outside the circular path and homogeneously illuminates the hollow bodies (18) in the inspection area (20),

- That the photodetector is part of a line camera (30) with an assigned processor for line-by-line image processing, and

- That the mirrors (34a-34d) are arranged in the light beam path (32) between the inspection area (20) and the photodetector and in a horizontal row transverse to the axis (22) of the circular path.

2. Device according to claim 1, characterized in that the mirrors (34a-34d) are arranged one behind the other offset in height and are angled against the vertical in such a way that on each mirror (34a-34d) an area of the hollow body (18) which is the same in vertical direction Inspect is mapped and the areas arranged one behind the other on the circular path are mapped in rows one above the other by the mirrors (34a-34d).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that with n mirrors ((34a-34d) and given angular width of the inspection area (20) the mirrors (34a-34d) in the horizontal row have a mutual angular distance (W) of 1 / n the angular width of the inspection area (20).

4. The device according to claim 3, characterized in that the mutual distance of the hollow bodies (18) on the conveyor (12) is 2 / n of the angular width of the inspection area (20).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a deflecting mirror (36) is arranged in the light beam path (32) between the group (34) of mirrors (34a-34d) and the photodetector.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the angular positions of all mirrors (34a-34d, 36) are adjustable.

5

10th

15

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

5